Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ không gian xây dựng chỉ số hạn hán trong đánh giá và giám sát tình trạng hạn hán, thiếu nước lưu vực sông Cả

'Chính vì vậy cần nghiên cứu, phân tích đánh giá tình hình thiếu hụt nguồn nước trên lưu vực sông Cả để xác định các khu vực, các thời gian xảy ra hạn hạn, thường xuyên xảy ra thiểu nước

LỜI CAM ĐOAN

Học viên xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quả nghiên cứu và những kết luận trong luận văn là trung thực, không sao

chép từ bất kỳ một nguồn nảo và dưới bất kỳ hình thức nào và chưa từng được ai

công bố trong bất cứ công trình nào khác Việc tham khảo, trích dẫn các nguồn

tài liệu đã được ghi rõ nguôn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Lệ Quyên

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Lệ Quyên

1H

1 Tính cấp thiết của dé tai cece ccs ccsessessessessessesseeseesesesssessessesseesesseseaeeeses |

3.1 DOi twong 1g nnng na 2

4.1 Cách tỈẾD CẬN c- 5c St SE EEEEEEEEEE1E 1112111111111 111.11 111 rre 3

4.2 Phương pháp NQhien CUU - s18 E019 kh vn ngờ 3

CHƯƠNG 1: TONG QUAN UNG DUNG CÔNG NGHỆ KHÔNG GIAN

TRONG NGHIÊN CUU HAN HÁN VA VUNG NGHIÊN CƯU 5

1.1 Tổng quan ứng dụng công nghệ không gian trong nghiên cứu hạn hán 5

Idd, Tong quan trén thé 5g (0) rr 5 1.1.2 Tổng quan ÍTOH THHƯƯỚC vn 12

1.2.2 Đặc điểm thổ nhưỡng, địa 1.1 Anh 16

1.2.3 Déic Aim Aid ổn ốnố.ố e 17

1.2.4 Đặc điểm SONG NQObcesesscsscsscessessessessesssssesssssessessessesssssssssessessecsessessesasseseess 18 1.2.5 D&c Gi€m KIL tUONG ng" 21

1.2.6 DGC GiEM MUG nan na 33

1.2.7 Tình hình hạn hán Khí [ƯỢT c SH n g vn 37

CHƯƠNG 2: CONG CỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (Cần viết chi

tiẾt hƠñ)), - G52 2t TS E1 E1 1211111211211 1111 11111 111111.11 1.11112111111111 1E ce 41

2.2 Thu thap, phan tich số liệu mưa thực dO cecccssecessssssecsesesesssesessecsteeecsesteees 43

2.2.1 XAC Ainh MAN lUCT tM 7866.ốố.ố.ốỐốỐốốốẮ.Ắ 43

2.2.2 Xác định chuỗi số liệu mua thực ỔO -ccccccccccccvsrrtierrrrrrrrerrree 45

2.5 Ứng dụng công cu GIS để lập ban đồ sự thiếu hụt nguồn nước 59

CHƯƠNG 3: KET QUA VA THẢO LUAN eececsssscssssessssesessecassecereecersnceeencass 62 3.1 Diễn biến lượng Ma eeeeccesessessessessessesecsesseseessesscsessesscssescsessessesnesseaeees 62 3.2 Phân tích tình trạng thiếu hụt nguồn nước dựa trên chỉ số SPI 65

3.3 Xây dựng bản đồ thiếu hụt nguồn nước theo các năm - 68

3.5 Đề xuất giải pháp ứng phó, khắc phục thiếu hụt nguồn nước lưu vực sông

l0 htDảỶäốÝÝd 72

3.5.3 Một số giải pháp khoa học công nghỆ 5-52-52©52+csceecerzrereerxee 74

KET LUẬN VA KIEN NGHI ccccccccsesecscsececscsececsesvscecsvsscecavsvsucacarsneecacsnaneeeaes 75

KẾ luận - ¿c1 TkE E1 1111111111111 1111111111111 11111111111 rrke 75

Kiên ng] - G1 0101191012 01H ng 76

IV.1080009279 0.4701 158

VI

DANH MỤC CÁC BANG BIEU

Bang 1 4 Lưới tram khí tượng va do mưa trong va lân cận lưu vực sông Cả 22 Bang 1.5 Nhiệt độ trung bình tháng, năm vùng nghiên cứu (Đơn vi:°C) 28

Bảng 1 6 Độ âm tương đối trung bình tháng, năm vùng nghiên cứu (Đơn vị: %)

Bang 1 7 Tổng lượng bốc hoi Piche trung bình tháng, năm vùng nghiên cứu 9:0 200ii07 30

Bang 1 8 Số giờ nang trung bình tháng, năm vùng nghiên cứu (Đơn vi:gid) 30 Bảng 1 9 Tốc độ gió trung bình thang, năm vùng nghiên cứu (Đơn vị: m/s) 32 Bang 1 10 Lượng mưa tháng năm trung bình nhiều năm (Don vị: mm) 36 Bảng 2 1 Khoảng trồng số liệu mưa tại các trạm trên lưu vực sông Cả 44

Bang 2 3 Két hop mưa thực đo va mưa CHIRPS tại các trạm trên lưu vực sông

9.1 — ¬A 51

Bảng 2 5 Phân cấp han hán theo chỉ số SPI [29] csccsscecsessessessessessessesseeseeseess 58 Bang 3 1 Tỷ lệ mưa năm phân theo mùa trung bình nhiều năm 65 Bảng 3 2 Phân cấp hạn theo diện tích các huyện LVS Ca năm 2015 70 Bảng 3 3 Diện tích bi hạn theo chỉ số SPI6 năm 2005 -2- -cs+cecxe¿ 71

vil

DANH MỤC CÁC HÌNH VẾ

Hình 1 1 Dữ liệu mưa CHIRPS cho châu Phi ngày 04-04-2017 9 Hình 1 2 Dữ liệu mưa TRMM từ năm 2000-2008 ở Nepal - 10 Hình 1 3 Dữ liệu mưa CMORPH ngày 08-11-2015 ở Autralia - 11

Hình 1 4 Ban đồ hành chính lưu vực sông Ca 2- 2552522522222 15 Hình I 5 Bản đồ mạng lưới khí tượng và đo mưa lưu vực sông Cả 25

Hình 3 1 Số liệu mưa thực đo (Trạm Quỳnh Lưu) -‹+ -<++x>++ 64

Hình 3 5 Xu thé diễn biến hạn hán vùng LVS Cả dựa vào chỉ số SPI 67 Hình 3.9 Ban đồ phân bồ han khí tượng theo chi số SPI6 trên LVS Ca Error!

Bookmark not defined.

Viii

DANH MỤC CÁC TU VIET TAT

PTNT Phát triển nông thôn

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hạn hán là một phần tự nhiên của khí hậu, hạn hán hình thành do một hoặc

nhiều nguyên nhân khác nhau, bao gồm sự thiếu hụt lượng mưa, lượng bốc hơi

lớn và việc khai thác quá mức nguồn tải nguyên nước Hạn hán xuất hiện trên khắp thé giới có thé xảy ra ở tat cả các vùng khí hậu, với các đặc tính của hạn là biến đổi đáng ké từ vùng này sang vùng khác Hạn hán là một sự sai khác theo thời gian, rất khác với sự khô hạn, bởi khô hạn bị giới hạn trong những vùng có

lượng mưa thấp, nhiệt độ cao và là một đặc trưng lâu dài của khí hậu Vì vậy,

hiện tượng hạn hán xảy ra trong từng năm với các đặc tính thời tiết và các tác

động của nó là không giống nhau.

Những năm gần đây cùng với sự phát triển của đất nước, nền kinh tế thuộc các

tinh trên lưu vực sông Cả có những thay đổi tích cực, cơ cấu kinh tế đang chuyền dịch dần theo hướng công nghiệp - dịch vụ - nông nghiệp Hàng loạt các khu công nghiệp, khu kinh tế, khu đô thị mới ra đời, nhu cầu nước cho các

ngành do đó cũng tăng lên đáng kẻ.

Trong khi đó, quy luật diễn biến thời tiết khí hậu ngày càng phức tạp về thời

gian xuất hiện lũ và hạn như: Về lũ, diễn biến mực nước trên các sông ngày

càng có những tổ hợp bat lợi cho công tác phòng lũ Ví dụ như những trận lũ xảy ra vào các năm 1978, 1988, 2002, 2007 va mới nhất là trận lũ sảy ra vào năm 2010 gây tén thất nặng nề cho nền kinh tế, xã hội trên lưu vực; Về hạn,

mức độ hạn ngày càng gia tăng ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất điển hình như năm 2005, 2007 đặc biệt là năm 2010 Theo thống kê chưa đầy đủ Tỉnh Nghệ An - Hà Tĩnh thuộc lưu vực sông Cả hạn hán cũng xảy ra trên diện rộng, Năm 2010 Nghệ An diện tích hạn khoảng 17.000-20.000ha, Hà Tĩnh có khoảng

12.000ha bị hạn trong đó hạn nặng chiếm tới 30% diện tích hạn và hàng trăm hệ

thông hô xuông gân mực nước chêt Một sô nơi mực nước xuông mức thâp nhât

trong chuỗi số liệu quan trắc như: trên sông Cả tại Nam Đản, sông La tại Linh

'Cảm, gây nên tình trạng mặn xâm nhập sâu trên các lưu vực sông, không lầyđược nước vào trong đồng

'Chính vì vậy cần nghiên cứu, phân tích đánh giá tình hình thiếu hụt nguồn nước

trên lưu vực sông Cả để xác định các khu vực, các thời gian xảy ra hạn hạn,

thường xuyên xảy ra thiểu nước so với nhiều năm, qua đó dé xuất được các giải

pháp thích ứng

2 Mục tiêu nghiên cứu của để tài

~ Đánh giá tình trang hạn hán, thiếu nước ở lưu vue sông Cả dựa trên chỉ sốchuẩn hóa lượng mưa (Standardized Precipitation Index, SPD);

- Kết hợp công cụ viễn thám, GIS xây dựng bản đồ phân bố thiếu hụt ngu

nước dựa trên nguồn số liệu mưa vệ tỉnh;

~ Đề suất giải pháp ứng phó vớ tỉnh trang hạn hán, thiểu hụt nước lưu vực sông

Cả

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 ĐẮT tượng nghiên cứu

Che đặc điểm khí tượng như lượng mưa, cường độ bức xạ mặt trời, nhiệt độ bềmặt đất trung bình, độ che phú đất và mức độ hạn hán, khả năng ứng phó củađịa phương

3.2 Pham vi nghiên cứu

~ Vùng nghiên cứu lưu vue sông Cả thuộc Việt Nam gồm toàn bộ tỉnh Nghệ An,

8 huyện Hà Tinh, một phần huyện Như Xuân thuộc Thanh Hóa

~ Giới hạn vùng nghiên cứu:

+ Lamu vực sông Cả nằm trên hai quốc gia: Cộng hoà dân chủ Nhân Dân Lào và

Cộng hoà xã hôi chủ nghĩa Việt Nam Ở Việt Nam s

của 3 tinh Thanh Hoá, Nghệ An, Ha Tĩnh

trên địa phận

+ Tỉnh Thanh Hoá nằm trong lưu vực sông Cả: Có khoảng 1/2 diện tích huyện

"Như Xuân trên sông Chang (sông nhánh)

+ Tỉnh Nghệ An nằm trong lưu vực sông Cả gồm có: Huyện Qué Phong, Quy

Châu, Quy Hợp, Nghĩa Đàn, Tân Kỳ (nhánh sông Hiểu); Kỳ Sơn, TươngDương, Con Cuông, Anh Son, Đô Lương, Thanh Chương, Nam Dan, Hưng

Nguyên (dng chính sông Cả) Do tinh chat sử dụng nước của các hệ thông thuy lợi hiện nay về mùa kiệt sông Cả ở Nghệ An có liên quan mật thiết với các

huyện vùng hưởng lợi là: Huyện Yên Thành, Diễn Châu, Quỳnh Lưu (thuộc hệ

thống thuỷ nông Diễn Yên Quỳnh - hệ thống Bắc Nghệ An), thành phố Vinh, thị

xã Cửa Lò, Nghỉ Lộc, Hưng Nguyên (trong hệ thống Nam Hưng Nghỉ - hệ thống

thuỷ nông Nam Nghệ An).

+ Tỉnh Hà Tĩnh lưu vực sông Cả nằm ở các huyện Hương Sơn, Hương Khê, Vũ

Quang, Nghỉ Xuân và vùng hưởng lợi Can Lộc, Thạch Hà, Đức Thọ, thị xã

Hồng Lĩnh trong hệ thống sông Nghèn.

+ Với tổng diện tích tự nhiên là 19.627 km? bao gồm cả vùng hưởng lợi

4, Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu.

4.1 Cách tiếp cận

- Tiếp cân theo mục tiêu: Các vùng sản xuất nông nghiệp, vùng quy hoạch cho

sản xuất nông nghiệp chưa có nghiên cứu hay cảnh báo về nguy cơ hạn hán.

- Tiép cận két quả của các nghiên cứu trong và ngoài nước vé vẫn đề han hán.

~ Tiếp cận theo mô hình: Sử dụng các mô hình Khí hậu toàn cầu, công cụ xử lý ảnh vệ tinh Erdas, phin mém GIS phân tích không gian ArcGIS.

4.2 Phương pháp nghiên cứ

- Phương pháp kế thừa;

~ Phương pháp thu thập, théng kê, phân tích số liệu;

~ Phương pháp xử lý số liệu mưa tử vệ tinh (CHIRPS);

~ Phương pháp ứng dụng phần mềm tính toán chỉ số chỉ số chuẩn hoá lượng mưa

‘SPI từ mưa vệ tinh;

~ Phương pháp ứng dung GIS, công cụ nội suy GIS để xây dựng bản đồ phân

bổ thiếu hụt nguồn nước.

CHUONG 1: TONG QUAN UNG DUNG CÔNG NGHỆ KHÔNG GIAN

TRONG NGHIÊN CỨU HAN HAN VA VUNG NGHIÊN COU

1.1 Tổng quan ứng dụng công nghệ không gian trong nghiên cứu hạn hán 1.1.1 Tổng quan trên thế giới.

* Hạn hắn, thiểu hụt nguồn nước và chỉ số đẳnh giá

Trong những thập ky gần đây hạn hén xây ra nhiều nơi trên thé giới, gây

nhiều thiệt hại về kinh tế, ảnh hưởng đến đời sống con người và môi trưởng sinh thái Hàng năm có khoảng 21 triệu ha dat biến thành dat không có nang suất kinh tế do hạn hán Trong gần 1/4 thé kỷ vừa qua, số dân gặp rủi ro vì han hán trên những vùng dat khô cần đã tăng hơn 80% Hơn 1/3 dat dai thé giới đã

bị khô cin mà trên đó có 17,7% dân số thế giới sinh sống Đồng hành với han

hắn, hoang mạc hoá, sa mạc hoá trên thể giới cũng ngày càng lan rộng từ vùng đất khô hạn, bán khô han đến cá một số vùng bán ẩm tớt Diện tích hoang

mạc hoá đã lên đến 39,4 triệu km’, chiếm 26,3% dat tự nhiên thé giới và trên

100 quốc gia chịu ảnh hưởng Nguy cơ đói và khát do hạn hán uy hiếp 250 triệu con người trên trái đất kèm theo đó cò ảnh hưởng tới môi trường khí hậu

chung toàn cầu (WMO [1))

Hạn thường gây ảnh hưởng trên diện rộng Tuy ít khi là nguyên nhân trực tiếp gây tốn thất về nhân mạng nhưng thiệt hại do hạn gây ra rất lớn Theo số liệu

của Trung tâm giảm nhẹ hạn hán quốc gia Mỹ, hàng năm hạn hán gây thiệt hại

cho nén kinh tế Mỹ khoảng 6-8 ty USD (so với 2,41 ty USD do lũ và 1,2-4,8 tỷ

USD do bão) Đợt hạn hán lịch sử ở Mỹ xảy ra vào năm 1988 - 1989 gây thiệt

hại 39-40 tỷ USD, lớn hơn nhiều so với thiệt hại kỷ lục của lũ (15-27,6 tỷ USD,

1993) và bão (25-33,1 ty USD, 1992) Hạn cũng gây những tổn thất lớn v kinh

tế và môi sinh ở nhiều quốc gia khác như An độ, Pakistan, Australia Han hánđưới tác động của El Nino vào năm 1997-1998 đã gây cháy rừng trên điện rộng

ở Indonesia, không chi làm thiệt hai rất lớn về kinh tế của nước này mà còn là một thảm họa môi sinh cho nhiều nước thuộc khu vực Đông Nam Á Theo tính

lến năm 2025 sẽ có 2/3 diện tích đất canh tác ở cl

toán của Liên Hiệp Qu

Phi, 1/3 diện tích đất canh tác ở châu A và 1/5 diện tích đất canh tác ở Nam Mỹ

không còn sử dụng được Khoảng 135 triệu người có nguy cơ phải rời bỏ nhà cửa

đi kiếm sống ở nơi khác [2].

nghiên cứu vé hạn hán, Nhưng đo

Vì vậy trên thé giới đã có rất nhiều tác gi

tính phức tap của hiện tượng này, đến nay vẫn chưa có một phương pháp chung

cho các nghiên cứu về han hán Trong việc xác định, nhận dạng giám sát vàcảnh báo hạn hán, các tác giả thường sử dụng công cụ chính là các chỉ số hạn

hán Việc theo doi sự biến động của giá trị các chỉ số hạn hán sẽ giúp ta xác định

được sự khởi đầu, thời gian kéo dài cũng như cường độ hạn Chỉ số hạn hán là

hàm của các biến đơn như lượng mưa, nhiệt độ, bốc thoát hơi, dòng chảy hoa

là tổng hợp của các biển Mỗi chỉ số đều có ưu điểm nhược điểm khác nhau, và

mỗi nước đều sử dụng các chỉ số phù hợp với điều kiện của nước mình Việc xác định hạn hán bằng các chỉ số hạn không chỉ áp dụng với bộ số liệu quan trắc mà còn áp dụng với bộ số liệu là sản phẩm của mô hình khí hậu khu vực và mô hình khí hậu toàn cầu Trong quá trình nghiên cứu hạn, việc xác định các đặc trưng

của han là hết site cần thiết, như xác định: sự khởi đầu và kết thúc hạn, thời gian

kéo dài hạn, phạm vi mở rộng của hạn, mức độ hạn, tin suất và mối liên hệ giữanhững biến đôi của hạn với khí hậu [3]

Các phân tích về hạn hán trên quy mô toàn cầu của Aiguo Dai, và cộng sự [4].

theo khu vực và địa phương của Benjamin Lloyd-Hughes & Mark A Saunders

[5]; Michael J Hayes, và công sự [6] đã thông qua các chỉ số hạn dựa trên số liệu mưa, nhiệt độ và độ âm quan trắc trong quá khứ cho thấy số đợt hạn, thời gian kéo dai hạn, cũng như tin suất và mức độ của nó ở một số nơi đã tăng lên

đáng kể Nồi b lên trong nghiên cứu hạn trên quy mô toàn c;

của Nico Wanders, và cộng sự [7], tong nghiên cứu của mình tác giả đã phân

tích ưu điểm, nhược điểm của 18 chỉ số hạn hán bao gồm cả chỉ số hạn khí

độ ẩm, rồi lựa chọn ra các chỉ số thích hợp để

hạn thủy văn, chỉ s

áp dụng phân tích các đặc trưng của hạn hắn trong năm vùng khí hậu khác nhautrên toàn cầu: vùng xích đạo, vùng khô hạn cực, vùng nhiệt độ ấm, vùng tuyết,vũng địa cực Nhiễu nghiên cứu cho thấy sự giảm lượng mưa đáng kể đi kèmvới sự tăng nhiệt độ sẽ làm tăng quá trình bốc hơi, gây ra hạn hán nghỉ

hơn (A V Meshcherskaya & V G Blazhevich [8], A Loukas & L.

trọng

'Vasiliades

[9) Cùng với xu thé nóng lên trên toàn cầu giai đoạn (1980-2000), tin suất và

xu thé hạn tăng lên và xảy ra nghiêm trọng hơn vào bắt cứ mùa nao trong năm, như ở Cộng hòa Séc cứ khoảng 5 năm lại xảy ra đợt hạn hán nặng trong suốt mùa đông hoặc mùa hè, với mức độ nặng và tần suất lớn nhất vào tháng IV và

tháng VI (xảy ra trên toàn bộ lãnh thổ với tổng diện tích là 95%) [10]; hạn xảy

ra vào các tháng mùa hè ở Hy Lap ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoa mau và sự

cng cấp nước trong thành phố (A Loukas & L Vasiliades (9); ở Cộng hòa

Moldova, cứ 2 năm thi lại có một đợt hạn nặng vào mùa thu[10] Bên cạnh sự

gia tăng về tần suất và mức độ hạn, thời gian kéo dai các đợt hạn cũng tăng lên đáng kể, thời gian xảy ra hạn có thé kéo vai tháng đến vai năm ở nhiều quốc gia Nghiên cứu hạn dựa trên bộ số liệu mưa và nhiệt độ tháng quan trắc với bước

lưới 05° trên toàn lãnh thổ Châu Âu 35°-70°N và 35°E- 10°W (Benjamin

Lloyd-Hughes & Mark A Saunders |5]) đã chỉ ra rằng thời gian hạn hán lớn

nhất trung bình trên mỗi 6 lưới ở Châu Âu là 48 + 17 tháng, tần suất hạn hán cao.

hơn xảy ra ở lục địa Châu Âu, thấp hơn ở bờ biển phía đông bắc Châu Âu, bờ.

biển Địa Trung Hải, thời gian hạn kéo dài nhất thì xảy ra ở Italya, đông bắc

Pháp, đông bắc Nga, với thời gian kéo dai là 40 tháng Xukai Zou, và cộng sự

những năm 1990, đặc biệt có vài vùng hạn hán kéo dài 4-5 năm từ năm 1997

đến năm 2003 Vì vậy, có thể nói trên thé giới đã có rất nhiều các nghiên cứu về

hạn hán và đi đến kết luận: © Hạn hán là hiện tượng hết sức phức tạp mà sự.

hình thành là do cả hai nguyên nhân: tự nhiên và con người; (2) Các yếu tổ tự

nhiên gây hạn như sự đao động của các dạng hoàn lưu khí quyén ở phạm vỉ rộng

va các vùng xoáy nghịch, hoặc các hệ thống áp thấp cao, sự biển đổi khí hậu, sự

thay đổi nhiệt độ mặt nước biển như El Nino) ; @ và các nguyên nhân do con

người như nhu cầu nước ngày cảng gia tăng, phá rừng, 6 nhiễm môi trường ảnh

hưởng tới nguồn nước, quản lý đất và nước kém bền vững, gây hiệu ứng nhà

kính, [12] Hiện nay, rit nhiều chỉ số/hệ số hạn khác nhau đã được phát triển

và ứng dụng ở các nước trên thé giới như: Chi số 4m Ivanov (1948), Chỉ số khô

Budyko (1950), Chỉ số khô Penman, Chỉ số gió mùa GMI, Chỉ s

hóa SPI, Chỉ số chuẩn hóa lượng mưa và bốc hoi SPEI, Chỉ số Sazonov, Chi s

Koloskov (1925), Hệ số khô, Hệ số cạn, Chỉ số Palmer (PDSD, Chỉ số độ am cây trồng (CMD, Chỉ số cấp nước mặt (SWSD, Chỉ số RDI (Reclamation

Drought Index) Kinh nghiệm trên thé giới cho thấy hầu như không có một chỉ

mưa chuẩn

xổ nào có ưu điểm vượt trội so với các chỉ số khác trong mọi điều kiện Do đó,

việc áp dụng các chỉ sốhệ số hạn phụ thuộc vào điễu kiện cụ thé của từng ving cũng như hệ thống cơ sở dữ liệu quan trắc sẵn có ở vùng đó [13].

Nhằm mục đích giảm nhẹ tác hại của hạn hán, ở một số nước phát triển trên thể

giới đã thành lập các trung tâm giám sát, dự báo, cảnh báo hạn hán Nhiệm vụchính của các trung tâm này là:

1 Theo đối, giám sát, dự báo và cảnh báo hạn hán;

2 Phối hợp với các ban ngành có liên quan dé đẻ xuất và th các hoạt

động ngăn ngừa, phòng tránh và giảm nhẹ tác hại của hạn hán;

3 Phối hợp với các cơ quan nghiên cứu khoa học xây dựng các phương pháp dự.

báo và cảnh báo hạn hán

* Sử dụng mưa vệ tinh trong đánh giá nguồn nước

Lượng mua (Precipitation) là dit liệu đầu vào quan trọng phục vụ công tác kiểm.

kê, đánh giá nguồn nước trên lưu vực sông Ngoài số liệu mưa đo đạc tại các trạm KTTV truyền thống, trên thé giới hiện nay có nhiều cơ quan đo đạc và

cung cấp dữ liệu mưa vệ tinh trong đó CHIRPS, TRMM, CMORPH là các dữ liệu mưa vệ tinh phổ biển hiện nay.

- CHIRPS (Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station) là

dữ liệu lượng mưa toàn cầu gần 30 năm của Cục Khảo sat địa chất Hoa Ky (USGS) và nhóm hiểm họa khí hậu (CHG) CHIRPS kết hợp hình ảnh vệ tỉnh có

độ phân giải 0.05° với dữ liệu trạm tại chỗ để tạo ra chuỗi thời gian mưa theo

dạng lưới để phân tích và theo dõi hạn hán theo mùa.

preliminary CHIRPS v2.0 pentad 2017.04.

oS

Hình 1 1 Dữ liệu mura CHIRPS cho châu Phi ngày 04-04-2017

- TRMM 3842 (Tropical Rainfall Measuring Mission) là sin phẩm hợp tác

giữa Co quan hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) và cơ quan nghiên cứu vàphát triển hàng không vũ trụ Nhật Bản (JAXA) để giám sát lượng mưa nhiệt đới

và cận nhiệt đới và dé ước tính hệ thống nhiệt tiềm ân Dụng cụ đo mưa trên vệ tỉnh TRMM bao gồm Radar lượng mưa (PR), radar quết điện tử hoạt động ở tốc

độ 13,8 GHz; TRMM Microwave Image (TMI), một máy đo phóng vi sóng thụ

động chín kênh; Và VIRA (Visible and Infrared Scanner), một thiết bị chiếu xạ

hồng ngoại có thể nhìn thấy / năm kênh Mục dich của thuật toán 3B42 là tạo ra

tỷ lệ lượng mưa kết hợp hồng ngoại được kết hợp bởi TRMM (IRM) và tước tính

sai số lượng mura-RMSE (root-mean-square-error),

~ CMORPH là dữ liệu mưa được tạo ra bởi kỹ thuật CMORPH (MORPHingCPC) là sản phẩm của Cục Đại dương và Khí quyển quốc gia Hoa Kỳ tạo ra các

phan tích lượng mưa toàn cầu ở độ phân giải không gian và thời gian rất cao Kỹ thuật này sử dụng ước tính lượng mưa đã được bắt nguồn từ tau thăm đỏ thấp

quan sát lò vi sóng vệ tỉnh riêng , và có các tính năng được vận chuyển qua

thông tin tuyên truyền về không gian mà thu được hoàn toàn từ dir liệu IR vệtỉnh địa tĩnh,

Hình 1 3 Dữ liệu mưa CMORPH ngày 08-11-2015 ở Autralia

Bảng 1 1 Một số nguồn mura vệ tình toàn cầu hiện nay

Tên dữ liệu kếtthúc | không gian mụn Nguồn

ret — ĐĐUES | Quy | suy | NASALJAKA GPM 12/03/2014my | 0.1 | 30phút | NASA JAXA

‘MORPH 03/12/2002.my | 008 | 30phút | NOAACHIRPS 01/01/198Inay | 005 | Ngày | CHG.UCSB

Có thé thấy ring, dữ liệu mưa vệ tinh CHIRPS có độ phân giải cao nhất, đồng

thời có bước thời gian tương đ

miễn phí nên khá được sử dụng phổ biển hiện nay.

cao (theo ngày), đồng thời nguồn dữ liệu tải về

1.1.2, Tong quan trong nước

Đối với Việt Nam, nơi có tiém năng nguồn nước phong phú nhưng do tính chat phân mùa sâu sắc nên thường xuyên xuất hiện hạn hán Cũng như các nghiên

cứu trên thé giới, các nghiên cứu về hạn hán ở Việt Nam chủ yếu tập trung đến hạn khí tượng, han thủy văn và hạn nông nghiệp Các dé tài, dự án nghiên cứu

hạn hán ở Việt Nam đã được triển khai trong những năm gần đây, chủ yếu tập

trung vào 2 vấn đề chính:

(1) Các nghiên cứu cơ bản vé hạn hán và tác động tới dân sinh, kinh tế, xã hội.

(2) Các giải pháp phòng chống và giảm nhẹ hạn hán bao gồm:

~ Giải pháp công trình xây dựng các công trình thu trữ, điều tiết nước;

- Các giải pháp phi công trình như: nghiên cứu xây dựng các hệ thống dự bio, cảnh báo sớm; các giải pháp về thé chế chính sách dé giảm nhẹ thiệt hại do hạn

han, sử dụng tài nguyên nước hiệu quả, hop lý

Nam 2001, Nguyễn Đức Hậu [14] đã nghiên cứu xác định chỉ tiêu hạn, ứng

dụng chỉ tiêu hạn để đánh giá tác động của hiện tượng ENSO đến tình hình hạn

và xây dựng một loạt các phương trình hồi quy dự báo han cho 7 vùng khí hậu ở

Việt Nam: Tây Bắc, Đông „ đồng Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Trung

an SPI Năm 2006, Nguy

Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ bằng chỉ in Trọng

`Yêm [I5] đã nghiên cứu đánh giá những đặc điểm cơ bản về hạn hán ở Việt Nam, các kết qua được phân tích, đúc kết dựa trên các đặc trưng hạn bằng chỉ số.

khô hạn tháng, năm và tan suất han tháng Đến năm 2007, lguyễn Văn Thắng

[16] đã đánh giá được mức độ hạn hán ở các vùng khí hậu và chọn được các chỉtiêu xác định hạn hán phù hợp với từng vùng khí hậu ở Việt Nam, đồng thời xâyđựng được công nghệ dự báo và cảnh báo sớm hạn hán cho các vùng khí hậu ở

Việt Nam bằng các số liệu khí tượng thuỷ văn và các tư liệu viễn thám để phục

vụ phát triển kinh tế xã hội, trọng tâm là sản xuất nông nghiệp và quản lý tài

2010, Nguyễn Lập Dân [17] đã xây dựng hệ

nguyên nước trong cả nước À

thống quản lý hạn hán vùng đồng bằng sông Hồng (DBSH), hệ thống quản lý sa mạc hóa vùng Nam Trung Bộ và đề xuất các giải pháp chiến lược và tổng thể quan lý hạn ở cấp Quốc gia, phòng ngừa, ngăn chặn và phục hồi các vùng hoang

mạc hóa, sa mạc hóa Năm 2015, Vũ Thị Thu Lan [18] đã xây dựng được ban đồ hạn KT-XH phù hợp với vùng hạ du sông Hồng đến năm 2020; đề xuất các giải pháp giảm thiểu hạn KT-XH cũng như giải pháp ứng phó khi xuất hiện hạn KT-

XH phù hợp cho vùng hạ du sông Hồng Năm 2015, Nguyễn Văn Thắng [19]

đã xây dung được bộ chỉ tiêu hạn phù hợp để thực hiện giám sát, cảnh báo hạn

hán; xây dựng công nghệ, quy trình mô hình thống kê tổ hợp dự báo hạn khí tượng cho toàn quốc theo chỉ số hạn SPI; xây dựng được công nghệ, quy trình

ứng dụng sản phẩm dự báo của 8 mô hình toàn trong cảnh báo hạn ở Việt

Nam hạn đến 6 tháng; đã ứng dụng. lành công các mô hình khí hậu khu vực

RSM và CWRF vào dự báo các trường khí hậu trung bình phục vụ dự báo hanthủy văn, nông nghiệp ở ĐBSH han đến 6 tháng; xây dựng công nghệ, quy trình

dự báo hạn thủy văn, nông nghiệp cho vùng ĐBSH theo chỉ số hạn SWSI và

PDSI; xây dựng và đưa vào ứng dụng nghiệp vụ hệ thống giám sát hạn hán thờigian thực bằng công nghệ viễn thám và nhóm nghiên cứu cũng đã xây dựng

.được các hướng dẫn, quy trình thực hiện trong dự báo nghiệp vụ.

“Côn đổi với vùng nghiên cứu thì năm 2000 Nguyễn Trọng Hiệu [20] và 2001,

Nguyễn Văn Cur [21] đã nghiên cứu xác định chỉ tiêu bạn, đánh giá tác động của

‘han hán (hạn khí tượng và hạn thuỷ văn) đến tình hình hạn, nguyên nhân hoang.

mạc hoá và các giải pháp phòng chống hạn hán, hoang mạc hoá ở 4 tỉnh QuangNgãi, Bình Định, Ninh Thuận và Bình Thuận Cũng trong năm 2001, Đào Xuân

Học [22] đã sử dụng chi số khô hạn Sazonop đẻ khảo sát, đánh giá hạn hán cho.

các tỉnh DHMT Kết quả nghiên cứu cho thấy chỉ số Sazonop tương đối phù hop

với diễn biến hạn thực tế, đặc biệt trong những năm hạn nặng Dong thời, nghiên

cứu này cũng đã phân tích xác định nguyên nhân gây ra hạn hán, phân loại vàphân cấp hạn Dựa trên các nguyên nhân gây hạn hán, đã đưa ra các biện pháp

phòng chống và giảm nhẹ hạn hán Năm 2005, Nguyễn Quang Kim [23] đã

nghiên cứu hiện trạng hạn hán, thiết lập cơ sở khoa học cho quy trình dự báohạn cho vũng NTB và Tây nguyên, cơ sở dữ liệu khu vực nghiên cứu để lậpvành các phần mềm tính toán chỉ số hạn và phần mềm dự báo hạn khí tượng,

1 Việc dự báo hạn được dựa trên nguyên tắc phân tích mỗi tương

ic hoạt động ENSO và các điều kiện thực tế vùng.

nghiên cứu Năm 2008, Trần Thục [24] đã đánh giá được mức độ hạn hán và

thiểu nước sinh hoạt ở 9 tỉnh Nam Trung Bộ và Tây Nguyên Trên cơ sở đó đã xây dựng được bản đồ hạn hán thiếu nước sinh hoạt trong vùng nghiên cứu Tuy

nhiên, ở đây cũng chỉ xét đến hạn khí tượng, hạn thủy van và hạn nông nghiệp

Năm 2014, Nguyễn Lương Bằng [25] đã sử dung chỉ số SPEI trong nghiên cứu.

ảnh hưởng của ENSO tới diễn biến hạn khí tượng ở lưu vực sông Cái Kết quả nghiên cứu cho thấy chỉ số SPEI đánh giá did biển hạn hán ở lưu vực sông Cái

là phù hợp hơn so với chỉ số SPI và trong công thức tính toán có sử dụng yếu tố.

ốc hơi.

nhiệt độ không khí để tính toán lượng

Cong tác cảnh báo hạn hán ở Việt Nam chưa được thực hiện một cách hệ thống, tuy nhiên khi xuất hiện hiện tượng El Nino hoặc khi có dấu hiệu về sự thiết hụt

lượng mưa thì Trung tâm KTTV Quốc gia và Viện KTTV&MT nay là Viện

KTTV&BDKH đều có các bản tin cảnh báo về hiện tượng này Ngoài ra thông tin về chỉ số khô (Am) cho các khu vục của Việt Nam cũng có thé khai thác từ

các bản tin thông báo và dự báo khí hậu hàng tháng của Viện KHKTTV&BDKH phục vụ công tác dự báo, cảnh báo hạn hán ở Việt Nam

2 Tổng quan vùng nghiên cứu.

1.2.1 Đặc điểm địa hình vùng nghiên cứu

Lưu vực sông Cả phát triển theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, nghiêng dan ra

biển Phin lớn diện tích là đồi núi, diện tích đất có độ dốc thoả mãn cho y

phát triển nông nghiệp chỉ chiếm 19% diện tích thuộc địa phận Việt Nam và

14% toàn lưu vực Có thể chia địa hình sông Cả thành các dạng chính sau

«a Địa hình đẳng bằng và đằng bằng ven biển

Đồng bằng sông Cả nằm dọc hai bên bờ sông tính từ phần trung lưu của sông trở

xuống bao gồm: Huyện Đô Lương, Thanh Chương, Nam Đàn, Hưng Nguyên và

Sng bằng hưởng lợi từ nguồn nước của lưu vực sông Cả như

chủ yếu là vùng.

vùng đồng bằng Diễn - Yên - Quỳnh, Nam - Hưng - Nghi, sông Nghèn và Nghỉ Xuân Đây là nơi tập trung phát triển kinh tế xã hội của lưu vực Cao độ đồng bằng ven sông Cả biến đổi dần từ +I0++15 khu Đô Lương; +7++8 vùng Thanh

Chương; +2,5++1,0 ving Nam Đàn, Hưng Nguyễn và +2,0++0,0 vùng Đức

‘Tho, Thạch Hà Tổng diện tích mat bằng vùng đồng bằng chiếm khoảng 10%

dign tích lưu vực sông Cả và khu hưởng lợi

Hinh 1 4 Bản đồ hành chính lưu vực sông Cá

b.Viing đài trung du

Trung du lưu vực sông Cả nằm ở các huyện Nghĩa Dan, Quy Hợp, Tân Kỳ, Anh.

Sơn, Thanh Chương, Vũ Quang, Hương Sơn và Hương Khê Đây là dạng địa

hình phúc tạp dạng đồi bát úp và đồi cao xen kế có các thung lũng thấp như khuBãi Tập - Quy Hợp, vùng sông Sao - Nghĩa Dan, vùng trung tâm huyện Hương,

Khê, Vũ Quang, vùng Sơn Hà của Hương Sơn cao độ biến đổi từ +20 đến

c nhiề +200m, Dang địa hình này bị chia cắt mạnh có thé chiều do các sông

nhỏ tạo nên Tổng diện tích mặt bằng dạng địa hình này chiếm khoảng 25-30%

diện tích

Dang địa hình vùng núi cao

Địa hình vùng núi cao chủ yếu tập trung ở phía Tây, Tây Bắc và Tây Nam lưu vực Chạy suốt từ Đồng Văn, Thông Thụ (Quế Phong) men theo biên giới Việt - Lào đến tận Hương Liên (Hương Khê - Hà Tinh) các day núi liền đinh như dãy

Giang Man ở Hà Tĩnh và dãy núi biên giới từ Nam Mô (Làng Nhãn) đến cửa

khẩu Cầu Treo (Hương Sơn) Dang địa hình này có cao độ từ #12000 =

+15.000m như một bức tường thành ngăn giữa lưu vực sông Mê Kông và lưu

vực sông Cả Các huyện miỄn núi cao thuộc lưu vực s

Duong, Con Cuông, Qué Phong, Quy Châu và một phan dat đai của Quy Hợp,

Nghia Dan, Như Xuân, Anh Son, Thanh Chương, Nam Đàn, Hương Khê, Vũ

ng Cả là: Kỳ Sơn, Tương.

Quang, dang địa hình nay có độ dốc lớn, thung lũng hẹp Địa hình vùng núi cao chiếm tới 60-70% diện tích lưu vực nhưng diện tích đất canh tác chỉ chiếm 1,5+2% tông diện tích mặt bằng Đây là vùng đắt được xác định chủ yếu là vùng lâm nghiệp phòng hộ đầu nguồn.

1.2.2 Đặc diém thé nhường, dia chất

Kết quả điều tra thé nhưỡng theo nguồn gốc phát sinh, có thé phân đất đai lưu vực sông Cả thành 2 loại chính: Dat thuỷ thành và đắt địa thành.

Bang 1 2 Phân loại dat dai trên lun vực sông Ca

Trân lưu vực

‘Ten đất iệnú

a

“Tổng điệ ich điều ra thd nhường 19626650

“Trong đó diện tích các loại đấ (đã từ sông suối vàm 1787209 | 10000

|i, Fait vg tên nh IDIOM 0] giay | 399

Negudn: Theo số liệu điều tra thé nhưỡng năm 1990

Dike điểm dia chất

~ Về kiến tạo: Toàn bộ lưu vực sông Cả nằm trong miền uốn nếp Bắc bộ và miền uốn nếp Varixét Đông dương ranh giới giữa hai miễn uốn nếp là đới khâu sông.

sn khảo "thành hệ địa cl

Mã Những nghiên cứu mới nhất trong chu) t và địa

động học Việt Nam 1993” do Nguyễn Xuân Tùng biên tập, xếp lưu vực sông Cả nằm trong “lĩnh vực Bắc bộ - Dương Tử - KaTaZia” giữa đai vỏ lục địa Bac

“Trường Sơn tuổi Paleozoi Thời kỳ trước Cambri đến Paleozoi sớm đến Paleozoi muộn vùng sông Cả tồn tại chế độ đại dương vi lục địa, sườn châu lục địa, cận lục địa Chế độ rift va prerift tn tại trong thời gian Paleozoi muộn đến Merozoi

muộn Từ Merozoi muộn phát sinh các bồn trăng nhỏ mang tinh orogen đọc theo

đút gay sông Ca lắp dy bởi trim tích lục nguyên vụn tho

địa tang của lưu vực sông Cả: Địa tang trên lưu vực sông Cả gồm các giới,

hệ tang từ cổ đến trẻ bao gồm: Giới Protezoi, giới Paleozoi (PZ), Mezozoi bao gồm các hệ ting

1.2.4, Đặc diém sông ngòi

a, Đồng chính sông Cả

Bat nguồn từ định núi Phulaileng thuộc tinh Hủa Phăm Cộng hoà Dân chủ Nhân

ất Việt Nam tại dan Lào, sông chảy theo hướng Tây bắc Đông Nam Nhập vào

bản Keng Du, dòng chính di sát biên giới Việt Lào chừng 40km và đi vào Việt

am hoàn toàn tại chân của đính núi cao 1.067m Đến Bản Vẽ sông đổi dong

chảy theo hướng Bắc Nam về đến Cửa Rao sông nhập với nhánh Nam Mô và lại chuyển dong chảy theo hướng Tây Bắc- Đông Nam Sông Cả tính đến cửa có điện tích lưu vue là 27.200km?, Phần diện tích sông Cả chảy trên đất Lào là 9,740km? còn lại là nằm ở địa phận Việt Nam.

‘Tém lại dong chính sông Cả là nếp đút gã theo hướng Tây Bắc - Đông Namcủa miễn địa chất cũ, lòng sông sâu, ít bãi bồi trên sông, Đoạn hạ lưu sâu và

rộng đoạn trung lưu rộng nhưng lại nông Phan thượng nguồn có nhiều ghềnh

thác hai bên mép sông là núi cao và đổi Phía thượng nguồn có nhiều vị trí có

thể xây dựng được kho nước lợi dụng tổng hợp Sông Cả không phân lưu có một cửa thoát duy nhất.

b Dong nhánh

- Sông Hiểu

Sông Hiểu là một chỉ lưu phía Tả nhập vào sông Ca ở đoạn trung lưu tại Ngã ba

Cay Chanh Sông Hi: ng là 5.340kmẺ với

chiều đài sông 314km bắt nguồn từ dãy núi Cao Phú Hoạt thuộc Qui

h đến cửa s

có diện tích lưu vực

hong

Song chảy theo hướng Tây Bắc - Dong Nam gin song song với dong chính sông,

Ca Đến Nghĩa Đàn dòng chảy đổi hướng theo hướng Bắc Nam Từ thị trấn Tân

Kỳ dong chảy lại đổi hướng theo Đông Nam - Tây Bắc và nhập vào sông Cả tại

Ngũ ba Cây Chanh Sông Hiếu là con sông cấp nước quan trọng đối với các

huyện Qué Phong, Quy Châu, Quy Hợp, Nghĩa Ban, Tân Ky Nhưng mùa kiệt trên sông Hiếu có khi chỉ còn 6+7m'/s không đủ lượng nước cấp cho nhu cầu.

Sông Hiểu có các chỉ lưu quan trọng như Kế Coc - KheNhã, s

lưu lớn là sông Chàng và sông Dinh, hai sông này đều là sông miễn núi cắp

Quang, Nam Gi

1g Ching, sông Dinh, Khe Nghĩa, Khe Đá Trong số các chỉ lưu có 2 chỉ

ước quan trọng của sông Hig

- Sông Nậm Mô

Sông Nam Mô bắt nguồn từ vùng rừng núi của tỉnh Bôlikhäm Xay (Lào) chảy

vào Việt Nam tại Làng Nhãn thuộc huyện Ky Sơn Ở phía Lào sông chảy theo

hướng Bắc Nam vòng quanh đỉnh Huéng Mang Ngai (2406m) và đổi dòng theo hướng Đông Nam - Tây Bắc đến bản Suông Hang sông đổi theo hướng Tây Bắc -

Đông Nam và nhập lưu với dòng chính sông Cả tại Cửa Rio Cũng có thể nói đây

là dong chính sông Cả vì nó đỗ vào sông tring với hướng chảy của dòng chính

Sông Nim Mô có điện tích lưu vực 3.970km? chiều dai sông 189km phần chảy

trên đất Việt Nam 89km.Tir thượng nguồn đến đoạn nhập lưu sông Nam Mô có rất nhiều vị trí có thể xây dựng được hồ chứa để phát điện và điều tiết nước cho.

hạ du, Thượng nguồn sông Nim Mô chảy qua các vùng núi đá cao có cao độ bình

quân trên 1.000m

- Sông Giăng

Là một phụ lưu phía hữu sông Cả có cửa ra tại xã Thanh Luân cách đập Đô

1.330m phía Tây Nghệ An trên ving núi Môn Sơn - Lục Giả Sông Giảng códiện tích lưu vực I.05km” nằm trong ving mưa lớn nên lòng sông rộng, nông vànhiễu bãi bồi hướng chảy chính của sông Giang là hướng song song với sông Ca

đến Thác Muối đổi theo hướng Tây Đông phần cửa ra nhập với sông Cả theo

hướng Bắc Nam Sông Giảng là một chi lưu cung cấp nước quan trọng cho song

Ca đoạn trung lưu đồng thời nó cũng là con sông có lượng lũ khá lớn gây ngập

lụt cho vùng trung lưu Trận lũ 1978 ở sông Cả đạt tới mức lịch sử ở hạ du cũng

do một phan lượng lũ tập trung lớn của sông Giang Sông Giang có tới 80% điện.

tây dựng được kho nước rất

tích là đổi núi và núi cao Trên sông Giảng có vị tr

thuận lợi

- Sông La

Sông La là phụ lưu gần hạ du của sông Cả với 2 nhánh sông lớn sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu nhập lưu tại Linh Cảm Từ Linh Cảm đến Chợ Tràng được gọi là

Sông La Tông diện tích lưu vực sông La 3.210km? có hai nhánh quan trong:

+ Sông Ngàn Phố: Bắt nguồn từ cửa khẩu Cầu Treo xã Sơn Kim, sông chảy theo hướng gần như Tây- Đông cửa sông cũng hướng với cửa sông Cả Diện tích lưu vue sông Ngàn Phố tính đến cửa sông khoảng 1.350km? trong đó tới 60% là vùng đổi núi Sông Ngàn Phố nằm trong vùng mưa lớn, tập trung của sông Cả

nên có rất nhiều nhánh sông suối nhỏ nhập lưu điển hình là Khe Tre, Khe Nim,

Khe Cò, Vực Rồng Các nhánh nhỏ trên sông Ngàn Phố đã được sử dụng xây

dựng các hỗ chứa phục vụ tưới và cấp nước Sông Ngàn Phố là nguồn nước quan trọng cấp cho các ngành kinh tế của huyện Hương Sơn nhưng cũng là tác nhân gây thiệt hại cho nền kinh tế của huyện Điển hình như trận lũ quét cuối

tháng 9/2002 làm 37 người chết hàng nghìn nóc nhà bị sập, đường 8 bị cắt đứtkhông giao thông được gần 25 ngày, thiệt hại kinh tế lên tới trên 50 tỷ đồng

+ Song Ngàn Sâu: Bắt nguồn từ day núi Ging Màn thuộc xã Hương Can chảy

theo hướng Tây Bắc-Đông Nam đến Chúc A sông đổi ding theo hướng Đông

Nam - Tây Bắc trên dọc đường sông rất nhiều nhánh sông, suối nhỏ điển hình là

sông Tiêm, sông Ngàn Trươi Lưu vực sông Ngàn Sâu phát triển lệch về phíaTay Sông Ngàn Sâu nhập vào sông La tại Linh Cảm Tổng chiều dài dòng chínhxông là 102km với diện tích lưu vực 1.860kmẺ Ing như sông Ngàn Phố, sông

Ngàn Sâu cũng nằm ở trung tâm mưa lớn của sông La do vậy rất nhiều nhánh.

xuối nhỏ nhập lưu So với sông Ngàn Phố, sông Ngàn Sâu có các thung lũng sông

rộng lớn điển hình như thung lũng hạ du sông Tiêm, hạ du Ngàn Trươi và thượng Chúc A Sông Ngàn Sâu là nguồn cung cấp nước chính cho các hoạt động kinh tế của huyện Hương Khê đồng thời cũng là tác nhân gây thiệt hại trong mùa lũ cho

huyện Trên sông Ngàn Sâu có những vị trí thuận lợi kim kho nước lợi dụng tổng

suối nhỏ khác.

hợp như Chúc A, Ngàn Trươi, sông Tiêm và hang loạt c

© Đánh giá chung về đặc trưng hình thái sông Cả

Sông Cả là con sông lớn thuộc vùng Bắc Trung Bộ có hình dạng lưu vực phát triển lệch về phía Tây Bắc, diện ích lưu vực đa phần là miễn núi và núi cao, hệ

thống sông Cả bao gồm nhiễu sông nhánh hợp thành, có một cửa thoát duy nhất vuông góc với bờ biển Lưới sông phát triển đều trên các vùng địa hình rất thuận lợi cho công tác phát triển tưới và cắp nước Là một lưu vực sông rộng nằm trên nhiều vùng mưa tiểu địa hình khác nhau lại đối mặt trực tiếp với hướng gió Lào.

hàng năm, do vậy các loại hình thiên tai trên sông Cả rất đa dạng xảy ra thưởng,

xuyên cả về không gian lẫn thời gian Có những vùng rất khan hiểm nước trong mùa kiệt, đồng thời có những vùng bị là thường xuyên Đặc trưng hình thái lưu

vực sông Cả được thể hiện qua các chỉ tiêu đánh giá lưu vực sau:

Bang 1 3 Đặc trưng hình thái một số lưu vực sông.

Độ ộ s s HỆ

we than | bạ | bal anv | tới ông [không qạng

{m) | (Xa) 8 | lưuyực,

1.2.5 Đặc diém khí tượng,

sa Mạng lưới trạm khí tượng

'Các trạm khí tượng trên lưu vực hầu hết được thành lập từ sau năm 1957 tới

may Trước năm 1957 cũng có một số trạm khi tượng hoặc đo mưa được thiết lập những quan trắc không liên tục bị gián đoạn bởi chiến tranh.

ông số trạm đo mưa trên lưu vực là 56 trạm trong đó có 10 trạm khí tượng đo các yếu tổ như mưa, nhiệt 46, độ ẩm, bốc hơi, gió, nắng, bức xạ v.v đó là Quế

Phong, Quy Chau, Quy Hợp, Nghĩa Đàn, Tương Dương, Con Cuông, Đô

Lương, Vinh, Hương Khê, Kim Cương Số năm tài liệu của các trạm này ít nhất

là 25 năm, nhiều nhất là 40 năm

Một số trạm đo mưa có số liệu dài năm như Vinh từ 1906, Cửa Rào từ 1938, ĐôLương tir 1935, Mường Xén tir 1931, Chu Lé từ 1932, Linh Cảm từ 1933 Tuy

nhiên các trạm này có số liệu không liên tục bị gián đoạn bởi chiến tranh chỉ sau

năm 1954 tài liệu đo đạc mới được liên tục,

Một số trạm đo mưa chỉ hoạt động trong thời gian ngắn sau đó ngưng không đo.

do điều ki kinh phí Tính tới nay trên lưu vực chỉ còn 23 trạm đo mưa, 12 trạm

vãi [Smma| © [Xie [ tan Mua

LÍ vim [is | 4o | s wae An KD

> | bs oo) wae : oy

+ | dota | 597 | wes Nai An E5

+ | Tao rosa | avin | wate an [nh HH | tạp

$ |agmim[ wae | ám | š wang an | berans|

6 | ConCuông | taesy | uy | 3 Ngệ An | 612015 | 96

oe Lại : mạc

7 | estin | woson | pm | s NHệAn [962005 23

3 | KgAm [mem | nu | a visti | 20ora0 | 2S

" l - Tig tà lu Viện

TRÍ Team | T9 | cao là OT Hệ

Viđộ | Kinh độ l Xã, huyện | Tỉnh | Khitwong | Mưa

sa | ws 1939-1076, | 196

9 | mmh | rossi | 2t | 3 HàTmh | 2521276, | ớt

m vases | tt | lô visti |i06L20S| Đế,

: : san | 19611963, |

1962-11 Hương som | 0l | 2i Hà Ta | Tân | tee

ciarto | ore | lời | 6 san | 1961-1976, | 12] ciao | 10426 | tr | o HT | Tân | Ông

Mạng lưới các trạm khí tượng và đo mưa lưu vực sông Cả được trình bày trong

* Cúc trạm do mea

Trong số 48 tram đo mưa đã được thiết lập hiện nay chỉ còn 23 tram đo mua

hoạt động, còn lại các tram đã giải thể Các tram quan trắc mưa chủ yếu được

tập trung ở vùng đồng bằng hoặc thị trắn, thị tứ nằm ở thung lũng sông Vùng núi cao rất ít trạm đo mưa, đặc biệt trạm đo mưa bằng máy tự ghi rất ít chỉ trừ

một số trạm đo khí hậu có máy đo mưa ty ghi Liệt tài liệu đo mưa không đồng,

bộ về thời gian quan trắc, trạm có tài liệu it năm có số liệu từ 7 + 10 năm, trạm

u dai năm có tài liệu đo đạc 30 + 40 năm, nên tính cả liệt tài liệu đo từ.năm 1960 thì thời gian do đạc tới 50 + 60 năm

Những trạm đo mưa do Bộ Tài Nguyên Môi trường quản lý có chất lượng tàiliệ các tram đo mưa chuyên dùng tại các nông trưởng hoặc ở vùng sâu,

vùng xa chất lượng tài liệu kém tin cậy hay bị gián đoạn Số lượng trạm đo mưa.

hiện có trên lưu vực đủ đảm bảo tài liệu cho việc tính toán các đặc trưng mưa

thiết kế, phục vụ cho tính toán nguồn nước trên lưu vực.

BAN DO MẠNG LƯỚI TRAM KHÍ TƯỢNG VÀ DO MƯA LƯU VỰC SÔNG CÁ

Hình 1 5 Ban đồ mang lưới khí tượng và do mưa lun vực sông Cả

c Đặc điểm khí tượng vùng nghiên cứu.

* Chế độ khí hậu

Lưu vực sông Cả nằm trong miễn khí hậu nhiệt đới gió mùa, trong năm chịu ảnh

hưởng của các hoàn lưu khi quyển sau:

~ Khối không khí cực đới lục địa Châu A, Khối không khí này biến tính mạnh khi di chuyển từ Bắc về phía Nam bán cầu Hoạt động của khối không khí nay

từ tháng XI tới tháng IIL gây nên thời tiết lạnh và khô vào các tháng mùa đông

và có mưa phùn vảo các tháng cuối mia đông.

- Khối không khí xich đạo Thái Bình Dương với hướng gió Đông Nam hoạt

động mạnh từ tháng V tới tháng X và mạnh nhất vào thing IX, X Đặc điểm của khối không khí này là nóng am mưa nhiều, gây nên nhiều nhiễu động thời tiết

như bão, áp thấp nhiệt đới Những nhiễu động thời tiết có thé đơn thuần là một tình thé thời tiết gây mưa hoặc tổ hợp nhiễu hình thé thời tiết như bão va áp

thấp, áp thấp nhiệt đới kết hợp với không khí lạnh gây mưa lớn trên điện rộng

tạo nên lũ lụt nghiêm trọng trong vùng nghiên cứu

~ Khối không khí nhiệt đới An Độ Dương với hướng gió Tây Nam hoạt động

mạnh vào các tháng V, VI, VII, VIII và mạnh nhất vào tháng VIL Khối không,

khí này trước khi xâm nhập vào lưu vực phải vượt qua dãy Trường Sơn Phan

lớn lượng âm đã bi mắt đi do hiện tượng Fon, Khi vào tới lưu vực, khối không

khí này trở nên nóng và khô, ít mưa thường gọi là giớ Lao, Hàng năm ảnh

hưởng của những đợt gió Lào này từ 5 đến 7 đợt với tổng số ngày từ 35 đến 40 ngày, ảnh hưởng của gió Lào đã làm nhiệt độ không khí, nhiệt độ đất tăng rất nhanh Nhiệt độ không khí đạt tới 40 + 42°C, nhiệt độ đất dat tới 50 + 60C khi

có gió Lào thỏi vào.

Nhân tố khí hậu kết hợp với yếu tổ địa hình đã tạo nên sự phân hoá khí hậu giữa các vùng khá sâu sắc Phần phía Bắc và Tây Bắc của lưu vực mang đặc điểm

của vùng khí hậu chuyển tiếp từ Bắc Bắc Bộ và Trung Bộ Với mùa mưa đến sớm hơn ở phía Nam, lượng mưa thing lớn nhất xảy ra vào tháng VI và ba

thắng có lượng mưa lớn nhất là tháng VI, VIL, IX, Mùa lạnh nhiệt độ xuống thấp nhất là vào thang 1 VỀ phía Nam của lưu vực ảnh hưởng của các hoàn lưu phương Bắc yếu hơn, nhiệt độ tăng dần, mùa mưa đến chậm hơn và kết thúc.

sớm Lượng mưa tháng lớn nhất xây ra vào tháng IX, ba tháng có lượng mưa lớn

nhất VIII, IX, X Những vùng được bao bọc bởi các dãy núi, ảnh hưởng của

gió mùa Đông Bắc và gió mia Tây Nam it hơn dẫn Lượng mưa năm khá nhỏ

như vùng Mường Xén, Cửa Rào, Khe Bố có năm lượng mưa chỉ đạt từ 500 =

700mm.

Những vùng có điều kiện địa hình thuận lợi cho việc đón gió (dang phễu) đã tạo

sông

nên những tâm mưa lớn trên lưu vực như ving sông Ngân Phổ, Ngàn Sâu

'Giăng với lượng mưa năm trung bình đạt 2.000 + 2.400mm

Do sự lệch pha về chế độ mưa cho nên chế độ dòng chảy trên dòng chính ở

thượng nguồn và hạ du cũng không xuất hiện đồng nhất Giữa sông nhánh và

sông chính cũng khác nhau Điều nảy cũng phần nào giảm mức độ căng thing

về lũ lụt ở hạ du sông Cả nhất là những tận lũ lớn.

* Phân vùng khí hậu

Do đặc điểm địa hình và ảnh hưởng các hoàn lưu gió mùa theo kinh vĩ độ nênlưu vực sông Cả có thé phân thành các vùng khí hậu như sau:

~ Vùng thượng nguén sông Ca: Vùng này thuộc thượng nguồn sông Ca, lưu vực

sông Hiểu Đây là vũng chịu ảnh hượng mạnh của hoạt động gió mùa Tây Nam

và gió mùa Đông Bắc Mùa mưa trong vũng thường đến sớm hơn ở trùng và hạ lưu sông Cả 1 tháng Vũng thượng nguồn dòng chính sông Cả có lượng mưa it

hơn do địa hình núi cao bao bọc các hoàn lưu gió mùa mang hơi 4m lớn xâmnhập vào vùng yếu hơn Gió mùa Tây Nam khi vượt Trường Sơn xâm nhập vào

vũng thưởng khô và nóng gây nên hiện tượng Fon (gió Lào) Thời tiết mùa hè

nhất là từ tháng V-VII rất khô nóng, độ ẩm thắp, nhiệt độ cao nhất là ở các thung lũng Mường Xén, Cửa Rao, Khe Bồ.

~ Vùng Trung và hạ du sông Cả: Vùng nay có khí hậu tương đối ôn hòa hơn và thường chịu tác động của mưa bão và áp thấp nhiệt đới v.v Lượng mưa trong

vùng lớn thường xuất hiện ở những địa hình dạng phéu đón gió Đông Nam hoặc.

Đông Bắc như thung lũng sông Giảng, vùng thung lũng sông Ngàn Sâu, Ngàn

hưởng của khối không khí này tới các vùng trên lưu vực mà cho chế độ nhiệt về

mùa đông khác nhau Vùng đồng bằng nhiệt độ trung bình cao hơn ở miễn núi.

Nhiệt độ trung bình năm đạt 24,1°C tại Vinh; 23,9°C ở Cửa Rao; 24,0°C ở Ta

Hiếu Nhiệt độ trung bình tháng I tại đồng bằng cao hơn ở vùng núi thượng

nguồn sông Hiếu Nhưng ở vùng thung lũng Mường Xén, Cửa Rao nhiệt độ

tháng I, II lại cao hơn ở đồng bằng Nguyên nhân chính là do vũng này được bao

bọc bởi các day núi cao làm hạn chế sự xâm nhập của gió mùa Đông Bắc, mùa

đông trở nên ấm hơn

Bang 1 5 Nhiệt độ trang bình thing, năm vùng nghiên cứu (Đơn vị:C)

Trạm | I |H |HI|IV| V |VI vir vin] ix) x | xt XH|Năm

Kỳ Anh [17,5] 19,5)

28,3] 26,8| 24,5] 22,0, 18,5] 25,1 28,8) 27,1 4 192) 24,5

Quy Châu |1741| 187) 273) 208 177| 23.41

Quy Hợp [17,5] 190) 27,9|26,5| 24,7| 22.0) 18,4] 24,0)

Quỳnh Lư | 17,5] 18,3) 283|27,0|24,7|21,7 18/7] 23,8 Tiy Hie [17.1] 184

Vih [175

27,8|26.4|24,3|25,3 18,0] 24.0 28,8] 27,0|24,7| 22,0, 18,7] 24,1

Mùa nóng từ tháng V tới tháng VIII với nhiệt độ trung bình tháng đạt từ 27 +

30°C Tháng nóng nhất là tháng VII do hoạt động mạnh của gió Lào Nhiệt độ trung bình thing VII dat 29,7°C ở Vinh; 28,8°C ở Tây Hiểu; 27.9°C ở Cửa Rao,

Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối dat 42,1°C tháng VI/I912 tại Vinh; 42,7°C tháng

V/1966 tại Cửa Rao; 43°C tháng 31/IV/2007 tại Tây Hiểu.

Do vị trí lưu vực nằm ở vĩ độ thấp hơn so với các lưu vực ở phía Bắc nên ảnh.

hưởng của gió mùa Đông Bắc tới vùng nay đã giảm bớt, ảnh hưởng của gió mùNam đến sớm hơn, mùa đông ở đây cham dứt sém hơn Tổng nhiệt độ trung

bình tháng lạnh nhất cao hơn phía Bắc 10°C.

Nhiệt độ tối thấp đạt 4°C ở Vinh (tháng 1/1914); -0,5°C ở Quy Châu (1/1974);1,7°C ở Cửa Rao tháng I/1974.

e Độ ẩm tương đối

Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm đạt 83,8% tại Vinh; 85,1% tại Tây Hiểu; 82,1% tại Cửa Rio Cũng như sự biển đổi của nhiệt độ vùng Mường Xén, Cửa

Rà „ Khe Bồ là vùng it mưa, ít chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc cũng như.

các hình thé thời tiết gây mưa khác Chi số khô hạn ở day cao hơn ở các vùng khác, độ ẩm nhỏ hơn ở các vùng khác của lưu vực Độ âm trung bình dat thấp

Dé Luong [86.9] 88,3) 88,6| 86,7 81,9) 78,6 78,4] 83,2) 864 8949| 84.6]

HàTmh jS84.901|399|5 131|736|T90|s51 87.5] 83.8

Huong Son] 89.8] 90.2) 89,4) 866, 81,2|75.6|76.7| 81.0] 85.6 87.7] 850) KỹAnh |90.9/91,6)90.7| 86.5 792|710)713 768 85.1 4|R74| 838

(Quy Châu | 86,9) 86.5] 86,1] 84.2 83,1/843/ 848) 87.8) 883 S70| 862

Qiy Hop | 84,9] 85.8) 85,6] 82.7 507|789)803 555 x70 0) 83.8

Quynh Luu | 85,5) 87,9] 89,9| 89,2, 84,0) 77,9/ 80,2) 84,9) 86,2 83,6) 84,7)

Tiy Hiểu 873) K79)476|852 81,6]80.0|80.9 85.7 87.2 85,3) 85.1 Vinh | 88.2/ 90,1] 90,3] 87.1, 804|73.4|73.8| 79.7] 85.2 85.6] 83.5

£ Bắc hơi (do bằng ống Piche)

Lượng bốc hơi piche toàn vùng dao động từ 750 + 1080mm Vùng ven biển do tốc độ gió trung bình lớn hơn nên bốc hơi đạt cao hơn ở vùng núi Bốc hơi piche

trung bình năm đạt 974mm tại Vinh, 890mm tại Cửa Rao, 813mm tại Tây Hiểu

Lượng bốc hoi piche đạt cao nhất chủ yếu vào tháng VII đạt 174,8mm tại Vinh;

104,8mm tại Cửa Rao và 109mm tại Tây Hiếu Bốc hơi vào tháng II nhỏ nhất

đạt trung bình 33mm tại Vinh, 19,8mm tại Hà Tinh và 32,3mm tại Hương Khê

Bang 1 7 Tổng lượng bốc hơi Piche trung bình thẳng, năm vùng nghiên cứu

(Đơn vị: mm)

Tháng Trạm Năm

1[m|m[iw| v | vi [vn | vin [ax] x [xt [xn Coneuông |4i [41 | 51] 73 | 98 |107|113| 78 | 56 | 48 | 46 | 44 | 797 Của Rào | 58 [64 [82] 96 | 105 | 94 | 92 | 74 | 59 56 | 55 | 56 | 890.

Đô Lương |47 |41 |48 | 64 | 101 | 120 | 120 | 88 | 67 64 | 59 | 53 | 873 HàTmh — |37|30|37| 6o | 102 | 133 | tải | tôi | 67 | 58 |52 | 45 | 868 Huong Khế |36 |34 |47 |71 | Hồ | 136 | 157 | 103 | 1 | 51 |45 | 40 | s92 Hương Sơn |37 |35 |46 | 65 | 109 | 155 | 168 | 111 | 65 | 50 |45 | 39 | 927 KỳAnh — |33|34|42|69 | 132 | 197 | 184] 129 | 77 | 67 | 62 | 51 | 1080 Quỳ Châu | 52 |46|55|71| 98 | 106 |117| 80 | 61 | 65 | 64] 55 | 869 QuyHợp - |40|40|50|73 | 94 |102 | 95 | 6L | 49 | 49] 43 | 42 | 742

Quỳnh Lưu | 52 |43 |40 | số | 94 | 121 |128| s7 | 67 | 74| 70 | 64 | 892TâyHiểu | 45/41 | 4973 | 103] 107 [109 | 70 | šs 57| 53 | 49 | sIa

Vinh 40 | 33 | 40 | 62 | 106 | 157 [175 | lại | 71 65 |55 | 49 | 974

8 Bức xạ, ning

'Tổng số giờ nắng trung bình năm biến động từ 1146 giờ (Hương Khê) tới 1655

giờ tại Quỳnh Lưu Vùng đồng bằng và trung du có tổng số giờ nắng cao, vùng núi cao có số giờ nắng nhỏ hơn Thing V, VI, VII có số giờ nắng cao nhất do

hoạt động của gió Lào, khô nóng và ít mưa Tháng XI, I, II không khí ẩm trời

nhiều mây nên số giờ nắng đạt thấp nhất trong năm.

Bang 1 8 Số giờ nắng trung bình tháng, năm vùng nghiên cứu (Don vị: h)

R Tháng Na

k 1[n|m|nw] v [vi|vn|vm|rx| x | xi [xu

|Concuông | s3| 67| 109| 134] 191] 172| 1s8[ 160| 153| 134] 113] 102} 1607 (Của Rào | 96] 83] 111] 147] 191] 161] 175] 156] 153| 142] 120] 108) 1643

Trạm Năm,

1Jn|m |] v [va] vir |i] ox | x | xi [xu [Ds Luong | 73| 57| 69| 123 191| 185] 192] 166] 142| 128] H2|_ 77| 1514 lHaTinh — | 61] s6| 68[ 135] 212/217] 215| 195|142| 118] 95| 54] 1568| Huong Khê | 50| 43) 62| 109| 155/160] 153] 137| 95] 77| 69| 36] 1146} Huong Sơn | 60| 53] 70| 118] 182[176| 173] 153|126| 100] 88] 59] 1358|

Ky Anh | 69| 67| so| 148] 207/220] 211[ 192[137] Hai sẽ| 51] 1579]

Quy Châu | 85] 61 75] 122] 177| 152| 161] 143] 136| 140, 115] 94] 1463

Quy Hop | 69| 63] 75] 130] 186] 179] 177] 1527| 142] 128| 110] 74| 1491 [Quynh Lưu | 83] 63| 70| 133] 209] 197] 200| 181[ 158| 152| 129] _s1{ 1655

[TâyHiếu | 74| 58| 73| 124] 193] 181] 193] 162] 149] 133) 112] 92] 1545|

Vink 70| 51] 6s] 127] 210] 198] 209| 180] 145] 120] 102] 63] 1547|

h Gió, bão

Về mùa đông hưởng gió thịnh hành là gió mùa Đông Bắc, mùa hè là gió mùa.

‘Tay Nam Tốc độ gió trung bình trong các tháng mia đông dat 1,3 + 2,0m/s vàtrong các tháng mùa hè là 1,5 + 3.0n/s Vùng ven biển do ảnh hưởng mạnh của

gió mùa Đông Bắc và gió do bão gã độ gió bão lớn nhất đạt 37m/s tại

Vinh ngày 18/VIII/1965

‘Tir tháng IV tới tháng VII không khí âm Vinh Bengal tràn sang khi vượt qua dãy

“Trường Sơn trần vào lưu vực, phan lớn lượng hơi dm đã mắt đi khi ới lưu vực,

gió trở nên khô nóng Những đợt gió này thường kéo dài từ 5 + 7 ngày, hàng

năm có từ 5 tới 7 đợt ảnh hướng gió Tây khô nóng đã tạo nên một thời tiết khắc

nghiệt ở vùng nghiên cứu Nhiệt độ không khí và nhiệt độ đất tăng lên vào tháng

VI, VIL Bốc hơi mạnh, mn thất dòng chảy lớn, hoa màu cây cối bị mắt hơi nước mạnh trở nên khô, héo, tổn thất về của cải rất lớn Hàng năm số ngày có gió Tây

khô nóng (gió Lào) có thể đạt từ 30 + 35 ngày